(57)【要約】【課題】電力供給の信頼性を高めた電力供給システムを提供する。【解決手段】交流配電ネットワークと、直流配電ネットワークと、交流用燃料電池ユニットと、直流用燃料電池ユニットと、複数の燃料電池のそれぞれを、交流用燃料電池ユニット及び直流用燃料電池ユニットのどちらに組み入れるかを切り替えるネットワーク切替スイッチと、直流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性が、交流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性より低くなった場合に、直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、ネットワーク切替スイッチを切り替える燃料電池切替部とを備える電力供給システムを提供する。【選択図】図１
2007135399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、
前記複数の電力負荷の中の交流負荷に対して交流電力を提供する交流配電ネットワークと、
前記複数の電力負荷の中の直流負荷に対して直流電力を提供する直流配電ネットワークと、
前記交流配電ネットワークに対して電力を提供する、複数の燃料電池を有する交流用燃料電池ユニットと、
前記直流配電ネットワークに対して電力を提供する、複数の燃料電池を有する直流用燃料電池ユニットと、
複数の燃料電池のそれぞれを、前記交流用燃料電池ユニット及び前記直流用燃料電池ユニットのどちらに組み入れるかを切り替えるネットワーク切替スイッチと、
前記直流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性が、前記交流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性より低くなった場合に、前記直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、前記交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、前記ネットワーク切替スイッチを切り替える燃料電池切替部と
を備える電力供給システム。
【請求項２】
前記直流用燃料電池ユニット及び前記交流用燃料電池ユニットの各々が有する燃料電池のそれぞれが発電した電力の累積発電量を計測する発電量計測部を更に備え、
前記燃料電池切替部は、前記直流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の累積発電量が、前記交流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の累積発電量よりも多い場合に、前記直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、前記交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、前記ネットワーク切替スイッチを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記交流用燃料電池ユニット及び前記直流用燃料電池ユニットの各々が有する燃料電池のそれぞれが稼働した累積稼働時間を計測する稼働時間計測部を更に備え、
前記燃料電池切替部は、前記直流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の累積稼働時間が、前記交流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の累積稼働時間よりも長い場合に、前記直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、前記交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、前記ネットワーク切替スイッチを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記交流用燃料電池ユニット及び前記直流用燃料電池ユニットの各々が有する燃料電池のそれぞれの最大発電量を計測する最大発電量計測部を更に備え、
前記燃料電池切替部は、前記直流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の最大発電量が、前記交流用燃料電池ユニットが有する燃料電池の最大発電量よりも少ない場合に、前記直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、前記交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、前記ネットワーク切替スイッチを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記燃料電池切替部は、前記交流用燃料電池ユニットが有する前記燃料電池の発電量が所定の値となるべく制御した場合の当該燃料電池の発熱量よりも、前記直流用燃料電池ユニットが有する前記燃料電池の発電量が前記所定の値となるべく制御した場合の当該燃料電池の発熱量の方が小さくなるように、前記ネットワーク切替スイッチを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記直流用燃料電池ユニットは前記交流用燃料電池ユニットより多くの前記燃料電池を有することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記燃料電池切替部は、複数の燃料電池のうちで信頼性が最も高い組み合わせで前記直流用燃料電池ユニットを編成するように、前記ネットワーク切替スイッチを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項８】
それぞれの前記燃料電池の発電量が所定の値となるべく制御した場合のそれぞれの前記燃料電池の発熱量を、前記燃料電池の信頼性として計測する計測部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項９】
それぞれの前記燃料電池の累積発電量を、前記燃料電池の信頼性として計測する計測部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
それぞれの前記燃料電池の累積稼働時間を、前記燃料電池の信頼性として計測する計測部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１１】
それぞれの前記燃料電池の最大発電量を、前記燃料電池の信頼性として計測する計測部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の電力供給システム用のプログラムであって、
前記プログラムは、前記燃料電池切替部に、
前記直流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性が、前記交流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性より低くなった場合に、前記直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、前記交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を前記直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、前記ネットワーク切替スイッチを切り替えさせる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電力負荷に供給する電力を発電する電力供給システム、及び電力供給システムを機能させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電力負荷に供給する電力を発電するために電源を分散配置する分散型電力供給システムがある。このような分散型電力供給システムにおいては、複数の電力負荷に対して共通の電力供給ネットワークを介して電力が供給される。尚、関連する先行技術文献として、下記の先行技術文献がある。
【特許文献１】国際公開第０２／１０３８３０号パンフレット
【特許文献２】特開平６−３３８３４１号公報
【特許文献３】特開平７−５９２６３号公報
【特許文献４】特開平７−１６９４８７号公報
【非特許文献１】「ＡＣからＤＣへ。高信頼性、低コスト化を実現し、進化するＩＴビジネスを支える直流電源」、ビジネスコミュニケーション、第３９巻第７号、株式会社ビジネスコミュニケーション社、(2002.07.01)、第３６頁から第４０頁、特許庁整理番号：CS-ND-2002-001095-005
【非特許文献２】安芸裕久，近藤潤次，石井格，「分散型電源の需要家側における協調運用に関する基礎検討」，電気学会研究会資料（電力技術電力系統技術合同研究会），ＰＥ−０２−７８／ＰＳＥ−０２−８８，（２００２．０９．０５），電気学会，ｐ．１９−２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の負荷のそれぞれが必要とする電力の信頼性は、負荷の電気的仕様や用途に応じて異なる。特に、直流電力で駆動する直流負荷には、信頼性の高い電力供給を必要とする機器が多い。しかしながら、従来の分散型電力供給システムでは、複数の電力負荷に対して共通の電力供給ネットワークで電力を供給するので、故障等により一部の電源が停止した場合に、直流負荷に対して安定した電力を供給することができない場合があるという課題があった。
【０００４】
このため、本発明の一つの側面においては、上記の課題を解決する電力供給システム、及び電力供給システムを機能させるプログラムを提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、複数の電力負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、複数の電力負荷の中の交流負荷に対して交流電力を提供する交流配電ネットワークと、複数の電力負荷の中の直流負荷に対して直流電力を提供する直流配電ネットワークと、交流配電ネットワークに対して電力を提供する、複数の燃料電池を有する交流用燃料電池ユニットと、直流配電ネットワークに対して電力を提供する、複数の燃料電池を有する直流用燃料電池ユニットと、複数の燃料電池のそれぞれを、交流用燃料電池ユニット及び直流用燃料電池ユニットのどちらに組み入れるかを切り替えるネットワーク切替スイッチと、直流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性が、交流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性より低くなった場合に、直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、ネットワーク切替スイッチを切り替える燃料電池切替部とを備える電力供給システムを提供する。
【０００６】
本発明の第２の形態においては、第１の形態における電力供給システム用のプログラムであって、プログラムは、燃料電池切替部に、直流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性が、交流用燃料電池ユニットが有するいずれかの燃料電池の信頼性より低くなった場合に、直流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を交流用燃料電池ユニットの燃料電池とし、交流用燃料電池ユニットが有する当該燃料電池を直流用燃料電池ユニットの燃料電池とすべく、ネットワーク切替スイッチを切り替えさせるプログラムを提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１００の構成を示す。電力供給システム１００は、複数の電力負荷（１２、１４）のうちの直流負荷１４に対して、信頼性の高い電力を供給することを目的とする。複数の電力負荷（１２、１４）は、たとえば集合住宅において複数の世帯に分かれて設けられている。
【００１０】
電力供給システム１００は、複数の電力負荷（１２、１４）の中の交流負荷１２に対して交流電力を提供する交流配電ネットワーク１０と、複数の電力負荷（１２、１４）の中の直流負荷１４に対して直流電力を提供する直流配電ネットワーク２０と、交流配電ネットワーク１０に対して電力を提供する交流用燃料電池ユニット３０と、直流配電ネットワーク２０に対して電力を提供する、交流用燃料電池ユニット３０より信頼性が高い直流用燃料電池ユニット４０とを備える。直流用燃料電池ユニット４０は交流用燃料電池ユニット３０より信頼性が高く、また直流配電ネットワーク２０は交流配電ネットワーク１０から独立して設けられているので、電力供給システム１００は、直流負荷１４に対して信頼性の高い電力供給ができる。
【００１１】
交流用燃料電池ユニット３０および直流用燃料電池ユニット４０のそれぞれは、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｃ、１６ｄ〜１６ｅ）を有する。そして、直流用燃料電池ユニット４０が有する複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のそれぞれは、バイパス回路５０が有するネットワーク切替スイッチ（９４ａ〜９４ｃ）のそれぞれを介して直流配電ネットワーク２０に接続され、交流用燃料電池ユニット３０が有する複数の燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のそれぞれは、バイパス回路５０が有するネットワーク切替スイッチ（９４ｄ〜９４ｅ）のそれぞれを介して交流配電ネットワーク１０に接続されている。ネットワーク切替スイッチ（９４ａ〜９４ｅ）は、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のそれぞれを交流配電ネットワーク１０及び直流配電ネットワーク２０のどちらに接続するか、すなわち交流用燃料電池ユニット３０及び直流用燃料電池ユニット４０のどちらに組み入れるかを切り替える。また、交流配電ネットワーク１０には、交流用燃料電池ユニット３０が発電した直流電力を交流電力に変換する直流交流変換部７０を介して電力が供給される。
【００１２】
燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のそれぞれの発電能力をＣ、設置台数をＮとした場合、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）の総発電能力は、Ｃ×Ｎで与えられる。燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）の故障確率をＲとし、複数の負荷（１２、１４）の総消費電力をΣＭ（Ｎ）とすると、電力供給が不足する確率は、ΣＭ（Ｎ）＞Ｃ×Ｎ×（１−Ｒ）となる確率である。本例においては、電力供給が不足する確率が、商用電源等の電力系統（以下、系統と呼ぶ）が停電する確率より小さくなるような発電能力、及び設置台数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）を設けることが好ましい。これにより、系統と同等以上の電力供給の信頼性を有することができる。
【００１３】
直流用燃料電池ユニット４０における余剰電力量は交流用燃料電池ユニット３０における余剰電力よりも多い。これにより、直流配電ネットワーク２０に供給される電力が不足する確率は交流配電ネットワーク１０よりも低い。すなわち直流用燃料電池ユニット４０に供給される電力の信頼性は、交流用燃料電池ユニット３０に供給される電力の信頼性よりも高い。なお、余剰電力量とは電力の余裕度のことであり、例えば燃料電池ユニットによる最大発電力と電力負荷による平均消費電力との差分、あるいは最大発電量に占める当該差分の割合である。
【００１４】
直流燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）の数は、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）の数より多くてもよい。これにより、直流用燃料電池ユニット４０が供給する電力の信頼性は、交流用燃料電池ユニット３０が供給する電力の信頼性よりも高い。例えば、交流用燃料電池ユニット３０及び直流用燃料電池ユニット４０のそれぞれが有する複数の燃料電池１６のうちの一つが故障などにより動作を停止した場合、直流用燃料電池ユニット４０は交流用燃料電池ユニット３０より多くの燃料電池を有するので、供給電力の低下率が交流用燃料電池ユニット３０よりも小さい。すなわち直流用燃料電池ユニット４０は、交流用燃料電池ユニット３０よりも電力供給の信頼性が高い。
【００１５】
バイパス回路５０は燃料電池切替部９２による制御に応じて、直流負荷１４に供給される電力が不足している場合に、交流用燃料電池ユニット３０が発電する電力の少なくとも一部を直流用配電ネットワーク２０に供給する。例えば、燃料電池切替部９２は、直流負荷１４に供給される電力が不足している場合に、交流用燃料電池ユニット３０が含む燃料電池（１６ｄ、１６ｅ）に接続されたネットワーク切替スイッチ（９４ｄ、９４ｅ）の少なくとも一部を直流配電ネットワーク２０側に切り替えることにより、交流用燃料電池ユニット３０が発電する電力の少なくとも一部を直流配電ネットワーク２０に供給する。この結果、直流負荷１４に供給される電力量を増加することができる。
【００１６】
電力供給システム１００はさらに、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のそれぞれの信頼性を計測する計測部９６と、直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの信頼性が交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの信頼性より低い場合に、直流用燃料電池ユニット４０の該当する燃料電池と交流用燃料電池ユニット３０の該当する燃料電池とを切り替える燃料電池切替部９２を更に備える。計測部９６は、本発明の発電量計測部、稼働時間計測部、及び最大発電量計測部の一例である。燃料電池切替部９２は、バイパス回路５０が有するネットワーク切替スイッチ（９４ａ〜９４ｅ）のそれぞれを切り替えて、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のうちで信頼性が最も高い組み合わせで直流用燃料電池ユニット４０を編成する。バイパス回路５０、計測部９６、及び燃料電池切替部９２の動作の詳細については、図２を参照して後述する。
【００１７】
以上の様に構成された電力供給システム１００によれば、直流負荷１４に供給される電力が不足している場合に、不足している電力を交流用燃料電池ユニット３０から供給することができる。また、直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６の信頼性が交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池１６の信頼性よりも低い場合に、燃料電池切替部９２が該当する燃料電池１６を切り替えることにより、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のうちで信頼性が最も高い組み合わせで直流用燃料電池ユニット４０を編成する。これにより、電力供給システム１００は直流負荷１４に対して信頼性の高い電力供給を行うことができる。
【００１８】
図２は、電力供給システム１００が直流用燃料電池ユニット４０の信頼性を向上する動作の一例を示す。まず、計測部９６は燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）の稼働実績を取得する（Ｓ２００）。例えば計測部９６は、燃料電池１６（１６ａ〜１６ｅ）の稼働実績として、燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のそれぞれが発電した電力の累積発電量とそれぞれが稼働した累積稼働時間とを取得する。次に、計測部９６は、燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のそれぞれの最大発電量を計測する（Ｓ２０２）。
【００１９】
続いて、計測部９６は直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの累積発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの累積発電量よりも多いか否かを判断する（Ｓ２０４）。そして、直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの累積発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの累積発電量よりも多いと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、燃料電池切替部９２は直流用燃料電池ユニット４０の該当する燃料電池１６と交流用燃料電池ユニット３０の該当する燃料電池１６とを切り替える（Ｓ２１０）。
【００２０】
例えば、ステップ２０４において直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６ａの累積発電量が交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池１６ｅの累積発電量よりも多いと判断された場合、ステップ２１０において燃料電池切替部９２は、ネットワーク切替スイッチ９４ａを交流配電ネットワーク１０側に切り替える。そしてネットワーク切替スイッチ９４ｅを直流配電ネットワーク２０側に切り替える。これにより、燃料電池切替部９２は、燃料電池１６ａよりも累計発電量が少ない燃料電池１６ｅを直流用燃料電池ユニット４０に組み入れ、燃料電池１６ｅよりも累計発電量が多い燃料電池１６ａを交流用燃料電池ユニット３０に組み入れる。
【００２１】
ステップ２０４において、直流用燃料電池ユニット４０が有するすべての燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）の累積発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有するすべての燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）の累積発電量よりも少ないと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、続いて直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの累積稼働時間が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの累積稼働時間よりも多いか否かを判断する（Ｓ２０６）。直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの累積稼働時間が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの累積稼働時間よりも多いと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、ステップ２１０に進み、該当する燃料電池１６同士を切り替える。ステップ２１０の詳細は前述の通りである。
【００２２】
一方、直流用燃料電池ユニット４０が有するすべての燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）の累積稼働時間が、交流用燃料電池ユニット３０が有するすべての燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）の累積稼働時間よりも少ないと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、続いて直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの最大発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの最大発電量よりも少ないか否かを判断する（Ｓ２０８）。直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のいずれかの最大発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のいずれかの最大発電量よりも少ないと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、ステップ２１０に進み、該当する燃料電池１６同士を切り替える。ステップ２１０の詳細は前述の通りである。
【００２３】
一方、ステップ２０８において、直流用燃料電池ユニット４０が有するすべての燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）の最大発電量が、交流用燃料電池ユニット３０が有するすべての燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）の累積発電量よりも多いと計測部９６により判断された場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）、本フローは終了する。
【００２４】
燃料電池の最大発電量を計測する方法としては、電力の需要と供給のバランスが取れて安定している状況において、電力供給システム１００全体の電力需要を満たす必要最低限の数量の燃料電池のみを稼働させる。そして、そのうちの一個ずつをフル稼働させ、電力供給システム１００への電力供給が安定したことを確認して、その時点での発電量を最大発電量として計測する。この手順を他の燃料電池に対しても実施することにより、全ての燃料電池の最大発電量を計測することができる。
【００２５】
燃料電池１６の信頼性を判断する他の方法としては、燃料電池１６の発電量を所定の値まで増加させるべく制御してから、燃料電池１６の発電量が実際に所定の値まで増加するまでの応答時間を信頼性として計測しても良い。この場合、燃料電池切替部９２は、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池１６の応答時間よりも直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６の応答時間の方が短くなるように、バイパス回路５０を切り替えて、交流用燃料電池ユニット３０及び直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６を再編成する。
【００２６】
燃料電池１６の信頼性を判断する他の方法としては、燃料電池１６の発電量が所定の値となるべく制御した場合の燃料電池１６の発熱量を信頼性として計測しても良い。発熱量が大きい燃料電池１６は変換効率が低いので信頼性が低いと判断する。この場合、燃料電池切替部９２は、交流用燃料電池ユニット３０が有する燃料電池１６の発熱量よりも直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６の発熱量の方が小さくなるように、バイパス回路５０を切り替えて、交流用燃料電池ユニット３０及び直流用燃料電池ユニット４０が有する燃料電池１６を再編成する。
【００２７】
以上の動作フローによれば、電力供給システム１００は、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のうちで信頼性が最も高い組み合わせで直流用燃料電池ユニット４０を編成する。この結果、電力供給システム１００は、直流負荷１４に対して信頼性の高い電力供給を行うことができる。
【００２８】
図３は、電力供給システム１００の構成の他の例である。本実施例において電力供給システム１００は、図１で説明したバイパス回路５０、燃料電池切替部９２、及び計測部９６に代えて、以下に説明するバイパス回路５０、交流負荷切替部８０、及び燃料電池切替部９２を備える。その他の構成は図１で説明した実施例と同様なので省略する。本実施例において直流用燃料電池ユニット４０が有する複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｃ）のそれぞれは、バイパス回路５０を介して直流配電ネットワーク２０に接続され、交流用燃料電池ユニット３０が有する複数の燃料電池（１６ｄ〜１６ｅ）のそれぞれは、バイパス回路５０を介して交流配電ネットワーク１０に接続されている。
【００２９】
交流負荷切替部８０は、複数の交流負荷１２の少なくとも一部を交流配電ネットワーク１０から切り離す交流負荷スイッチ８２を備える。そして燃料電池切替部９２は、バイパス回路５０、直流交流変換部７０、及び交流負荷切替部８０を制御することにより、交流用燃料電池ユニット３０が発電する電力の少なくとも一部を直流用配電ネットワーク２０に供給する。燃料電池切替部９２によるバイパス回路５０、直流交流変換部７０、及び交流負荷切替部８０の制御の詳細については、図４を参照して後述する。
【００３０】
図４は、電力供給システム１００が直流負荷１４への電力供給不足を解消する動作の一例を示す。まず電力供給システム１００は、直流負荷１４が必要とする電力に対して直流用燃料電池ユニット４０が発電する電力が十分か否かを常時監視している（Ｓ１０２）。ステップ１０２において電力が十分であると判断された場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、本フローは終了する。ステップ１０２において、直流負荷１４が必要とする電力に対して直流用燃料電池ユニット４０が発電する電力が十分でないと判断された場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、燃料電池切替部９２はバイパス回路５０を制御して、交流用燃料電池ユニット１０が発電する電力の少なくとも一部を直流用配電ネットワーク２０へ供給させる（Ｓ１０４）。
【００３１】
ステップ１０４の結果、電力供給システム１００は直流負荷１４への電力供給不足が解消されたか否かを判断する（Ｓ１０６）。ステップ１０６において電力不足が解消されたと判断された場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、本フローは終了する。ステップ１０６において、電力不足が解消されていないと判断された場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、燃料電池切替部９２はさらに、交流負荷切替部８０に含まれる交流負荷スイッチ８２の少なくとも一部を解放することによって、交流用燃料電池ユニット３０が発電する電力の少なくとも一部を直流配電ネットワーク２０に供給する（Ｓ１０８）。ステップ１０８において、燃料電池切替部９２は直流交流変換部７０の動作を停止させることによって、交流用燃料電池ユニット３０が発電する電力の少なくとも一部を直流用配電ネットワーク２０に供給してもよい。
【００３２】
以上の動作フローによれば、電力供給システム１００は直流配電ネットワーク２０に供給される電力量を制御して、直流負荷１４に対して十分な電力を供給することができる。すなわち、電力供給システム１００は直流負荷１４に対して信頼性の高い電力を供給することができる。
【００３３】
なお、電力供給システム１００の管理会社は、インターネット等のネットワークを介して電力供給システム１００に接続し、燃料電池１６の動作状況及び直流負荷１４への電力の供給状況を常時監視してもよい。そして、燃料電池切替部９２を遠隔制御して、直流負荷１４に供給される電力が不足している場合に交流用燃料電池ユニット３０が発電した電力の少なくとも一部を直流配電ネットワーク２０に提供し、複数の燃料電池（１６ａ〜１６ｅ）のうちで信頼性が最も高い組み合わせで直流用燃料電池ユニット４０を編成する。このようにして管理会社は、直流負荷１４に対して信頼性の高い電力を供給するべく電力供給システム１００を管理することができる。
【００３４】
図５は、電力供給システム１００を制御するためのコンピュータ３００の構成の一例を示す。本例において、コンピュータ３００は、電力供給システム１００に図１から図３において説明した機能を実現させるプログラムを格納する。コンピュータ３００は、ＣＰＵ７００と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０４と、通信インターフェース７０６と、ハードディスクドライブ７１０と、ＦＤディスクドライブ７１２と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１６とを備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、ハードディスク７１０、ＦＤディスク７１４、及び／又はＣＤ−ＲＯＭ７１８に格納されたプログラムに基づいて動作する。
【００３５】
例えば、電力供給システム１００を機能させるプログラムは、電力供給システム１００に、図１から図３において説明した交流配電ネットワーク１０、交流負荷１２、直流負荷１４、燃料電池１６、直流配電ネットワーク２０、交流用燃料電池ユニット３０、直流用燃料電池ユニット４０、バイパス回路５０、直流交流変換部７０、交流負荷切替部８０、燃料電池切替部９２、ネットワーク切替スイッチ９４、及び計測部９６の機能を実現させる。
【００３６】
通信インターフェース７０６は、例えば電力供給システム１００と通信する。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ７１０は、ＣＰＵ７００を動作させるプログラムを格納する。ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、及び／又はハードディスクドライブ７１０は、電力供給システム１００に図１から図３に関連して説明した機能を実現させるためのプログラムを格納する。また、当該プログラムは、フレキシブルディスク７２０、ＣＤ−ＲＯＭ７２２、ハードディスクドライブ７１０等に格納されていてもよい。
【００３７】
ＦＤドライブ７１２はフレキシブルディスク７１４からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１６はＣＤ−ＲＯＭ７１８からプログラムを読み取りＣＰＵ７００に提供する。
【００３８】
また、プログラムは記録媒体から直接ＲＡＭに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブにインストールされた後にＲＡＭに読み出されて実行されても良い。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されても良い。また記録媒体に格納されるプログラムは、オペレーティングシステムとの共同によってそれぞれの機能を提供してもよい。例えば、プログラムは、機能の一部または全部を行うことをオペレーティングシステムに依頼し、オペレーティングシステムからの応答に基づいて機能を提供するものであってもよい。
【００３９】
プログラムを格納する記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリー等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用してもよい。
【００４０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４１】
以上説明したように、本発明によれば、複数の電力負荷のうちの直流負荷に対して、信頼性の高い電力を供給する電力供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る電力供給システム１００の構成の一例を示す図である。
【図２】電力供給システム１００が直流用燃料電池ユニット４０の信頼性を向上する動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る電力供給システム１００の構成の他の例を示す図である。
【図４】電力供給システム１００が直流負荷への電力供給不足を解消する動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】電力供給システム１００を制御するためのコンピュータ３００の構成の一例を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１０・・・交流配電ネットワーク、１２・・・交流負荷、１４・・・直流負荷、１６・・・燃料電池、２０・・・直流配電ネットワーク、３０・・・交流用燃料電池ユニット、４０・・・直流用燃料電池ユニット、５０・・・バイパス回路、７０・・・直流交流変換部、８０・・・交流負荷切替部、８２・・・交流負荷スイッチ、９２・・・燃料電池切替部、９４・・・ネットワーク切替スイッチ、９６・・・計測部、１００・・・電力供給システム、３００・・・コンピュータ、７００・・・ＣＰＵ、７０２・・・ＲＯＭ、７０４・・・ＲＡＭ、７０６・・・通信Ｉ／Ｆ、７１０・・・ハードディスクドライブ、７１２・・・ＦＤドライブ、７１４・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、７２０・・・フレキシブルディスク、７２２・・・ＣＤ−ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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